传统育种方法要培育出一个遗传稳定、且具有优良性状的新品种，难度大、周期长，利用基因组编辑技术对控制作物性状的基因进行精准改造即可改变相应的农艺性状，大大加速育种进程。

然而，现在的作物基因编辑工具各自有其局限性，而且很多基因编辑作物仍然受到监管限制，加快新型基因编辑工具的研发刻不容缓。北京大学现代农业研究院植物基因组编辑实验室主任张华伟说：“我们的目标就是找到更适合的基因编辑技术的‘钥匙’，让作物育种更精准高效。”

2019年12月16日，张华伟放弃在中国科学院的工作，来到北京大学现代农业研究院组建属于他的团队，从北京到潍坊峡山，促使他作出选择的是对科研的理想和情怀。

工欲善其事，必先利其器。以张华伟领衔的北京大学现代农业研究院植物基因组编辑实验室，以探索和开发新型高效精准编辑工具、新型编辑载体递送工具、高效transgene-free编辑策略以及新型遗传转化体系为研究方向，为作物育种和基因编辑技术提供“利器”。

“我希望能够不断推进植物精准基因组编辑育种的技术创新，并利用我们开发的工具培育出高产、优质、高效农作物和高附加值新品种，提升我国农业产业竞争力，保障粮食安全。”张华伟说。

从埋头扎进实验室刻苦钻研的科研新秀到带领团队攻坚克难的领军人才，张华伟始终怀揣着对科研创新的热爱之情和求索之心。面对国家重大战略布局，迎难而上，求得突破，带领团队取得不斐的成绩，开发了多套创新型基因编辑工具，包括：在拟南芥中建立了基于GLABRA2基因突变的可视化突变体筛选(GBVS)系统;建立了一套新型的编辑系统，能够实现可预测的精准基因组小片段删除;建立了能够同时完成敲除及单碱基替换的多效性编辑工具，用于作物改良过程中的多性状叠加;在作物中，通过编辑翻译抑制元件uORF，开发了一种简单、通用的增强基因表达的方法，提出了一种替代传统转基因育种的新方法;阐述了SpCas9 的高保真性变体eSpCas9和SpCas9-HF1编辑效率较低的相关机理，并提出利用tRNA-sgRNA 替代传统的 sgRNA，消除 SpCas9 的高保真性变体的活性对于靶位点序列的依赖性，提高了其通用性;首次提出将原核生物的 CRISPR/Cas9免疫系统引入植物中，建立基于 CRISPR/Cas9 的植物抗病毒系统，为植物抗病毒育种提供了一种新的思路。同时，该实验室攻克了西瓜遗传转化难题，在西瓜中实现了高效遗传转化及基因编辑。研究成果相继在多个国际顶尖/著名期刊发表。

科研成果的取得离不开团队数年如一日精益求精、持之以恒的辛勤付出。“我们每天都在努力加快实验步伐，因为现在正是出成果的冲刺阶段，实验结果好整个人就会很开心，也不会觉得累。”张华伟团队成员孙文静边做实验边介绍道。“行进在路上的科研人都怀揣着一颗坚毅的心，以实际行动为其研究的领域贡献一份力量。”张华伟的团队就是带着这样一份信念，在科研的道路上勇毅前行。

3月24日，张华伟团队与中科院遗传发育所谢旗团队合作的科研成果在《国家科学评论》杂志发表，利用基因编辑技术敲除小麦盐碱胁迫相关重要基因AT1，显著增强了小麦的耐盐碱能力。这一研究成果在盐碱地综合利用中具有重大应用前景，将极大地保障世界和我国粮食安全。

科研是无尽的阶梯,攀登的每一步都浸透着科研工作者辛苦付出的汗水，而张华伟却乐此不疲。他说，在科研中他感受到了工作的无限乐趣，他会一直做下去，为了自己的科研梦想，也为中国现代农业。